为什么iPhone相机配置“落后”也能拍出好照片?

为什么iPhone相机配置“落后”也能拍出好照片?

首页枪战射击像素大爆炸更新时间:2024-10-09

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智能手机的普及发展,让我们可以随时随地打开相机「记录美好生活」。而在智能手机竞争激烈、手机功能、性能日趋同质化的当下,拍照也几乎成为了发布会上手机厂商介绍的重点

纵观手机拍照的发展史,手机摄像头从原本的0到现在3-4个不等;摄像头的像素也爆炸式增长,从夏普J-SH04的11万像素到现在动辄几千万甚至上亿像素。在许多安卓、鸿蒙旗舰手机普遍用上4800W、5000W像素摄像头时,唯独苹果的iPhone 13系列依旧坚持使用1200万像素的摄像头。

苹果在手机摄像头像素方面明显落后,为什么还能在一众旗舰手机中占据领先的地位?还是说,iPhone在拍照方面有什么过人之处?智能手机拍照受到哪些因素影响,不妨接着往下看。

像素越高拍照效果越好?

手机参数配置对比上,大众用户的普遍认为越高、越大就越好,比如常见的电池容量和屏幕刷新率。手机像素方面是否也如此,还是「方向错了」?

一个不争的事实是,在光线良好的情况下用两台手机拍摄同样的场景,拥有高像素的手机拍出的照片放大后往往会比低像素的手机拍出来的更清晰

不过在日常随手一拍时,拥有高像素的手机在拍照时并不会默认用5000万或一亿像素拍摄照片,而是使用「像素合成技术」生成1200万或者2400万像素左右的照片。

简单讲就是手机在拍摄时会将每组像素中的信息和数据进行结合,最终将四个较小像素转变成一个较大像素。虽说「像素合并技术」主要应用在暗光或者拍摄条件比较差的情况,但许多手机厂商为了降低照片的大小提高成像速度和质量,往往都会默认使用这一功能。

当然决定手机拍照质量的远不止像素高低这么一个因素,传感器大小单像素尺寸、处理器及不同手机厂商之间拍照算法的差异都会影响到最终的成像质量。

总的来说,高像素的确对于拍照有积极作用放大裁切、像素合成)。但因为其他影响因素的存在,高像素手机拍出来的照片也非常有可能不如只有1200W像素的iPhone

“底大一级压死人”是真的吗?

在手机、相机拍照领域都一直流传着一句话叫“底大一级压死人”。底,指的是摄像头的传感器(主要为CMOS芯片,极少数是CCD)。

简单来说, 更大的传感器可以在成像前接收到更多的光线信息,也能应对各种复杂的场景,能得到噪点更少更清晰的照片。相比之下小尺寸传感器接收到的光线信息会比较少,想要获得相似效果的照片,就需要更小的感光度ISO和更长的快门时间等。

以数码相机为例,目前主要有全画幅、APS-C和以索尼黑卡为代表的1英寸底卡片相机

手机相机传感器方面,因为手机体积限制,除了索尼Xperia Pro-I使用上了7代黑卡同款1英寸传感器外,绝大多数旗舰手机虽然不断使用更大的传感器,但也才达到1/1.12英寸

iPhone 6s开始,虽然每一代iPhone都是1200万像素,但可以看到的是,CMOS传感器都呈现增大的趋势。另一个可能会被忽略的参数就是「单像素尺寸」。与手机屏幕ppi的概念相近,在手机摄像头像素一定时,传感器越大,单像素尺寸也越大,照片通常也会更加清晰

另外可以注意到,虽然依旧是1200万像素,但是在相机防抖技术对焦方面也都有升级,这些对于最终的成像效果都起着重要作用

硬件落后,软件算法来凑?

目前手机摄像头传感器基本只有索尼和三星两家且型号有限,因此就会出现虽然不同手机使用了相同的传感器型号,但最终的成像水平却截然不同的情况。事实上,影响手机最终成像效果的一个非常重要的因素是「软件算法」。

目前无论是相机还是智能手机,其成像原理无非就是镜头控制光线进入CMOS,CMOS进行光电转化,再由ISP图像传感器还原为图像,最后经过手机的NPU或者AI计算单元对应的算法生成最终的照片。

目前手机或者说SoC能支持多少颗摄像头,最高多少像素的传感器、录制多高分辨率和帧数的视频以及拍照成像的计算,都离不开ISP的支持

但国内的手机厂商也并不满足于原本SoC芯片上的算力,甚至都开启了自研影像芯片的道路,比如此前小米MIX Fold上的的澎湃C1、以及近期OPPO的马里亚纳X芯片,都是通过芯片提供强大算力的同时结合各自厂商各自的算法提高照片、视频的质感,极端拍摄环境下更少的噪点,更好的虚化效果和更加准确的白平衡等等。

说到计算摄影,就不得不提及Google的Pixel系列手机。即便是在手机摄像头传感器硬件普通甚至落后的情况下,通过在手机中加入定制图像处理单元、神经网络AI和算法,曾让多代Pixel手机登顶DXO Mark榜单。

Pixel的计算摄影也几乎启发了整个智能手机行业。在Pixel通过计算摄影逐渐进入大众视野的同时,也有越多越多的手机厂商改变了以往只注重堆硬件的方式,越来越注重在手机拍照算法上的投入

与google Pixel相似,苹果利用相对普通的硬件水平结合自己成熟的软件算法让iPhone在一众旗舰手机占据领先的地位

苹果在iPhone 11系列的发布会上重点介绍了影像系统,「深度融合」技术前后进行四次长曝光、四次短曝光,然后再进行一次长曝光,最终从这些照片中选出表现最好的图像将其融合在一起。此外利用iPhone的A系列仿生芯片的机器学习技术,智能地去调节照片的白平衡、对比度、饱和度以及总体质感,让拍摄出来的样张更为自然

简单来说,不需要更高像素,不用手动调节各种参数、通过、成熟的计算摄影能力让用户随手一拍就能呈现出满意的照片,恰好就是iPhone在拍照、视频方面有良好口碑的重要保障。

1200W像素是否足够日常使用?

尽管现在用户对手机拍照、视频质量的要求越来越高,但1200万像素其实足以满足大多数用户的要求。

一方面,更高的像素就意味着需要占用更多的储存空间,1200万像素的照片普遍在4M左右,而4800万像素的照片则一般需要10M以上。实际观感上,在不放大很多倍的情况下基本没有差别

其次,目前许多社交媒体(比如小而美的微信)和网站因为降低网络带宽压力的需要,都会对用户上传的照片、视频做压缩处理。其他用户看到的照片基本只有几十K或者几百K,视频也可能糊得没法看。纵使用户上传多清晰、分辨率多高的照片,最终都敌不过压缩处理

刷视频、拍vlog是目前越来越流行的生活方式。1080P作为目前主流的视频分辨率,1200万像素的摄像头已经绰绰有余,甚至4K视频(3840*2160)的录制还有多余的像素可以裁切来实现电子防抖

小结

手机拍照效果不仅仅受到摄像头像素高低和传感器大小等硬件影响,目前更多的还取决于不同手机厂商之间的算法优化

当然就目前而言,也几乎很难找到一款在各方面在拍照录视频、夜景等方面都占据优势的手机。1亿像素的手机听起来不错,但1200万像素的手机似乎也完全足够,或许合适才是最重要的


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